Сплав для виготовлення вибухобезпечного ручного слюсарного інструменту і технологічної оснастки

Сплав для виготовлення вибухобезпечного ручного слюсарного інструменту і технологічної 38127 фор при наступному співвідношенні елементів, мас.: берилій 1,65-2,10; нікель 0,2-0,4; титан 0,10-0,25; мідь решта. Додаткове введення до складу берилієвої бронзи фосфору у кількості 0,01-0,04% по масі дозволяє збільшити рідинотекучість сплату і зменшити усадочн у поруватість за рахунок зменшення в'язкості розплаву і збільшення його щільності після затверднення. При наявності фосфору у сплаві менше 0,01% виникають незливини при заповненні рідким сплавом ливарної форми і збільшується поруватість у виливках. При наявності фосфору у сплаві більше 0,04% фосфор справляв негативний вплив на механічні властивості берилієвої бронзи за рахунок витрати берилію на утворення тугоплавких і крихких фосфідів. Берилій у вказаному діапазоні є основним легуючим компонентом, який підвищує механічні властивості міді. Причому нижня границя вмісту берилію 1,65% у бронзі відповідає нижньому значенню вмісту фосфору у сплаві. При зменшенні берилію до 1,65%, рідинотекучість сплаву збільшується, а усадочна поруватість у виливках зменшується за рахунок зменшення інтервалу кристалізації бронзи. Верхня границя вмісту берилію 2,1% відповідає верхній границі вмісту фосфору у бронзі. При наявності берилію у сплаві менше 1,65% зменшуються механічні властивості бронзи. Нікель у діапазоні 0,2-0,4% уповільнює процес фазових переходів, що має особливо важливе значення для термообробки великого по масі Інструменту або деталей оснастки. Титан у діапазоні 0,10-0,25% гомогенізує твердий розчин берилію у міді і подавляє ліквацію бе рилію за рахунок збільшення центрів кристалізації у розплаві. Параметри сплаву за винаходом були перевірені на практиці. Бронзу виплавляли в графітовому тиглі високочастотної плавильної печі ІСТ 0.04. Температуру випуску сплаву заміряли термопарою "ХА" ГОСТ 3044-84. Покрівним флюсом при виплавленні бронзи слугувало деревне вугілля, прокалене при 351°С протягом двох годин. Берилій і фосфор вводили у рідку мідь за допомогою міднобериліавої лігатури марки МБЛІ ГОСТ 23912-72 і мідно-фосористої лігатури марки МФІ ГОСТ 451581. Титан марки ТО ГОСТ 19817-74 вводили в розплав у вигляді прутка, а нікель марки НЗ ГОСТ 849-70 - у вигляді гранул. Після розплавлення при температурі 1050°С бронзу розливали по ливарних формах для одержання виливок вибухобезпечного інструменту і оснастки, а також проб на рідинотекучість (спіраль) і усадочну поруватість (конус). Результати проведених перевірок подані в таблиці. Як видно із таблиці, сплави № 1 і 5 вміщують фосфор у менше (№ 1) і більше (№ 2), ніж у сплаві за винаходом. Виливки із сплаву № 1 уражені незливинами і усадочною поруватістю, що з остаточним ливарним браком. Сплав № 5 має високу рідинотекучість і низьку поруватість, але крихкий, так як відносне подовження не перевищує 0,2%. У виливках інструменту і оснастки із сплавів № 2, 3, 4 браку по незливинах і усадочній поруватості не спостерігалось. Сплав № 6 відноситься до відомого сплаву. Виливки інструменту і оснастки були уражені незливинами і поруватістю із-за низької рідинотекучості і високим значенням усадочної поруватості. Таким чином, порівняльні випробування показали, що рідинотекучість у сплаву за винаходом більша у 1,5 раза, а усадочна поруватість у 3 рази менша, ніж у відомого сплаву-прототипу. Таблиця Технологічні і механічні властивості бронз № сплаву Хімічний склад бронз, мас.%* Be Ni 1 1,55 0,25 2 1,65 0,20 3 2,0 0,29 4 2,1 0,30 5 2,6 0.26 6 прото2,0 0,40 тип Технологічні властивості Ме ханічні властивості* Усадочна поруватість, % 8 3 3 2 1 sв , МПа S, % НВ, МПа 0,008 0,01 0,02 0,04 0.06 Рідиннотекучість, см 52 86 83 95 101 500-600 700-800 850-950 880-990 1200 1-2 6-8 4-6 4-6 0.2 2000-2400 2600-290C 3000 3200 3900 48 10 450-500 1-2 2000-2200 Ti P 0,15 0,10 0,10 0,20 0,15 0,25 * Мідь – решта. ** Механічні властивості були одержані при випробуванні зразків, вирізаних із виливків вибухобезпечного інструменту та після термообробки. 2 38127 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3